Introducción

En este post queremos intentar que te quede un poco más claro que tecnología usar según tu aplicación al fabricar piezas a través de la impresión 3D. Quiero explicarte a través de varios post las diferencias entre las tecnologías existentes, ya que creo que es muy importante conocerlas para dar el paso a comprar una impresora 3D o acudir a un servicio de impresión 3D profesional. Por ejemplo, profesionales y empresas quieren imprimir unas piezas en una tecnología que han oído hablar que era muy buena pero dan marcha atrás cuando se les dice el precio porque se sale de su presupuesto o no es viable. Nosotros trabajamos con ellos para darles otra alternativa (otra tecnología de impresión 3D con otros materiales que disponemos pero que desconocen) más adaptada a su aplicación y presupuesto.

A propósito de lo comentado anteriormente, deciros que estamos poniendo en marcha un servicio profesional de prototipado rápido y producción corta que pronto veréis en nuestra web. Por esto queremos ayudarte y que te decidas a dar el paso a la impresión 3D, que seguro que vas a encontrar muchos beneficios.

Las tecnologías

FDM

Se trata de una cabeza extrusora (hasta tres cabezas extrusoras) que funde el filamento de plástico (u otro material como aleaciones de plástico y fibra de carbono) y es depositado sobre una base calefactada. Este material depositado va haciendo capas, este proceso se repite fabricando un modelo capa a capa hasta terminar la pieza final.

MJM (MultiJet Modeling)

Responden comercialmente por los términos: MULTIJET/POLYJETConsiste en cuatro o más cabezas inyectoras de material fotopolímero y lámparas de luz ultravioleta (UV). Esta impresora que trabaja de forma transversal va depositando pequeñas gotas de fotopolímero que se solidifican al ser expuestas a esta luz UV. Este proceso se repite hasta completar el objeto 3D.

Ambas tecnologías son capaces de crear modelos o productos finales para industrias que van desde la joyería o arquitectura hasta el sector aeroespacial o fabricación de dispositivos electrónicos. En sus aplicaciones industriales estas tecnologías pueden alcanzar precios que van desde los 8000€ a los 550000€.

Funcionamiento

  • Velocidad: La velocidad de construcción tiende a ser una prioridad para muchos, aún cuando puede que velocidades altas pueden perjudicar el acabado u otras técnicas de construcción. En general, desde que preparamos en archivo .stl hasta que logramos la pieza final descubrimos que ambas tecnologías tienen tiempos de construcción similares, ambos muy competitivos.
  • Pre-procesado: Ambas tecnologías ofrecen software de impresión 3D bastantes intuitivos y rápidos (menos de 5 min.). Aquí se permite al usuario el control de todos los parámetros de impresión.
  • Post-procesado: Cada tecnología tiene su forma o sistema de eliminar el soporte según sea el material. En líneas generales si tu prioridad no es pasar tiempo en retirar soportes, tu elección seria MJM En FDM hay sistemas que eliminan soportes solubles pero a veces es un proceso manual que lleva tiempo y puede ser un hándicap.
  • Lugar para la impresora: No es necesario para ambas tecnologías tener un laboratorio con ambientes sellados o extracción ni tener protección respiratoria según la normativa OSHA. No desprenden polvo, no son sensibles a la humedad o temperatura y tan solo con tomas de agua y corriente eléctrica es suficiente para operar con ellas. Tiene dimensiones, en general, óptimas para su colocación en un entorno de oficina.
  • Facilidad de uso: El material, tanto en FDM como MJM, viene en cartuchos por lo que se cambia fácilmente. Su instalación para una impresión es casi automático porque para FDM solo se inserta una lámina de construcción y por último te pones al día para programar unos cuantos parámetros y pulsas “start”.
  • Gastos de operación: La clave aquí está en los costes de los materiales y repuestos de la impresora, porque si tu primera consideración es el presupuesto, quizás la tecnología FDM sea la mejor opción. Una cabeza inyectora para una MJM (se reemplazan cada 2000 h. de uso) es mucho más caro que las boquillas de extrusión, así como los materiales de construcción para FDM son mucho más baratos.

 

Características de las piezas impresas

  • Acabado superficial: Con MultiJet/Polyjet obtienes un acabado suave y listo para pintar. Con un ligero lijado se consigue una superficie suave y brillante. Esto no es asi con FDM donde se pueden apreciar las capas en los laterales de la pieza o marcas de extrusor en la parte superior o inferior. Estas requieren un proceso de acabado superficial, bien una estación de sistema automático de acabado o acabado manual.
  • Resoluciones y característica del detalle: Alta resolución y detalle finos son sellos distintivos del proceso MJM. El uso de 600 x 600 ppp en capas de 16 a 32 micras, MultiJet/PolyJet puede reproducir características muy pequeños y texturas finas. Así que si la característica de resolución es una consideración primordial, MJM es su mejor opción.

 

  • Resistencia: En relación a la precisión dimensional tenemos que tener en cuenta que uso le daremos a nuestro modelo. En aplicaciones donde la pieza no es funcional, es decir, que no forma parte de mecanismos o sistemas mecánicos que son necesarios para su funcionamiento, cualquiera de las dos tecnologías es válida. Sin embargo, para piezas más técnicas o que van formar parte de sistemas y por lo tanto son funcionales es más estable dimensionalmente la pieza impresa con FDM.
  • Tamaño: En las máquinas MJM y FDM se puede construir volúmenes que van desde 127 x 127 x 127 mma1000 x 800 x 500 mm, y tienen tamaño de grande a mediano.

 

Materiales

Para muchos, la mayor distinción entre FDM y MJM están en los materiales. Combinando las dos tecnologías hay cerca de 600 opciones, que van desde termoplástico real a resina termoplástica, rígido o flexible y opaco o transparente.

MultiJet/PolyJet ofrece un realismo del producto en un amplio rango de requisitos según la aplicación de la pieza.

Con sus materiales únicos (dos materiales mezclados en el cabezal de impresión), hay más de 450 opciones que ofrecen una gama de matices, transparencia, resistencia, rigidez y flexibilidad. Por ejemplo, piezas flexibles similares a la goma se pueden imprimir con Shore A en índices de dureza de 27 a 95. Otro factor que contribuye al realismo del producto es la impresión de múltiples materiales. Cualquier parte puede tener hasta 46 propiedades distintas de los materiales, así para aplicaciones flexibles sobre moldeo de estructuras rígidas se puede reproducir en impresión 3D.

Si lo que necesita es una gran amplitud de propiedades del material, MJM es la mejor plataforma.

Por otro lado, si sus aplicaciones demandan termoplásticos reales con alta funcionalidad y durabilidad, FDM es la plataforma correcta para usted.

Hay diez opciones de materiales que van desde el plástico de uso común, como el ABS, a la muy avanzada resina ULTEM™ 9085. Las opciones de materiales incluyen: anti-estática, calificación FST (llama, humo y toxicidad), resistencia química y resistencia muy a alta temperatura. FDM también puede hacer patrones solubles para exigentes trabajos de fabricación.

Ambas tecnologías, FDM y MJM ofrecen materiales bio-compatibles de plástico de calificación Clase USP VI ISO 10993. Se pueden utilizar para los audífonos, procedimientos dentales, guías quirúrgicas y accesorios, así como los alimentos y productos farmacéuticos.

AM (additive manufacturing) se extiende por los componentes del concepto, diseño y producción de desarrollo de productos en industrias que van desde aparatos médicos a los bienes industriales. Cada aplicación tiene requisitos y demandas distintas. Son estas demandas específicas de aplicación que deciden en última instancia, cual es la mejor herramienta para el trabajo de impresión 3D; FDM o MJM.

Gracias a que en Kilo3D disponemos de tecnologías FDM y MJM, nos permite alcanzar gran parte del espectro de aplicaciones industriales. Tanto para aquellos con demandas que se identifiquen con los beneficios del FDM, como otros con los beneficios MJM, la mejor alternativa puede ser la de seguir el ejemplo de otras empresas que emplean ambas tecnologías y valorar positivamente el incremento considerable de eficiencia que consiguen en la gestión y desarrollo del  ciclo de vida de su producto (PLM).

 

Cualidades

FDM

MJM

Velocidad    okok
Tamaño de impresión  ok   x
Gastos de operaciónokx
Resolución y nivel de detallexok
Variedad materialesokok
Resistencia estructural/dimensionalokx
Poco/nada de Pre-procesadookok
Poco/nada de Post-procesadoxok
Acabado superficialxok
Facilidad de usookok
Fácil instalación (no extracción/no ventilación…)okok

Galería FDM y MJM

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